水布埡面板堆石壩混凝土面板施工

韓丹芳

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司,成都,610091)

1 工程概況

清江水布埡混凝土面板堆石壩位于湖北省巴東縣水布埡鎮,壩頂高程 405.0m,最大壩高233m,大壩上、下游平均壩坡1∶1.4。面板混凝土總方量8.14萬m3,面板共55條塊,條寬分為16m和8m兩種。面板厚度從上至下逐漸變厚,頂厚30cm,底部最大厚度110cm。面板混凝土分三期澆筑,其中二期澆筑高程為278.0m至340.0m,最大高差62m,最大塊長106.64m;面板頂部厚度50.65cm,底部最大厚度74.45cm;L6～R12條寬16m,L11～L7和R13～R28條寬為8m;合計面板澆筑面積 47400m2,混凝土29600m3。混凝土標號為R28300#F150W12,二級配,鋼筋約2460t。面板總體平面布置見圖1。

圖1 水布埡面板壩混凝土面板平面布置

2 施工平面布置

該壩的二期面板混凝土施工是在大壩四期填筑至高程366m后進行,預留寬40m、長約500m的施工平臺,其余范圍繼續填筑。

施工道路:混凝土、鋼筋等各種材料的水平運輸,由左岸、右岸運至壩前高程366m平臺再轉至各施工部位。根據施工需要,壩前坡面布置了8臺鋼筋臺車和4臺施工臺車,分別在0+164m、0+292m各設置一套鋼樓梯,另在壩的右翼布置三道軟梯。

施工用水:沿壩前鋪設φ100mm的供水管與左岸趾板主供水管相連,從右壩鋪設φ100mm的供水管至壩中間,每隔16m設三通和閘閥,以供面板施工用水和養護用水。

施工用電:利用左岸和右岸405m高程平臺布置的兩臺500kVA變壓器,沿壩前兩端向中間鋪設3×95型低壓電纜,每 50m設一個空氣開關,以滿足現場施工機械運行和施工照明需要。供電設施設封閉安全防護網。

綜合加工廠:加工廠寬25m,沿壩軸線200m布置,用于鋼筋和模板的加工和堆放。

3 混凝土配合比設計

面板混凝土設計參數見表1,根據設計要求,面板混凝土施工配合比見表2。

表1 水布埡二期面板混凝土設計參數

表2 水布埡二期面板混凝土施工配合比

4 施工機械

拌和系統:以左岸大巖淌HZS90強制拌和機及右岸橋溝強制式拌和站為主,三友坪3ZJ3-1.5自落式拌和樓為輔。聚丙烯腈纖維人工摻加。

混凝土運輸機具:混凝土運輸以8t自卸汽車為主,6m3攪拌車為輔。從拌和樓經左、右岸上壩公路運至壩面各面板塊受料斗再由溜槽入倉。新拌制混凝土從拌和樓運至倉面的時間約需5min～15min。

滑模機具:面板混凝土施工采用無軌滑模?；＝Y構尺寸為17.66m×1.5m,由底部鋼面板(δ=8mm)、上部型鋼桁架([25和Ⅰ25)及抹面平臺三部分組成?；Ｇ安吭O振搗平臺,后部設二級抹面平臺,滑模用2臺10t的卷揚機牽引?；＝Y構示意見圖2。

圖2 滑模斷面示意

5 面板混凝土施工工藝

5.1 混凝土擠壓邊墻鑿斷處理

為了盡量減少混凝土擠壓邊墻對面板混凝土的約束,在沿面板垂直縫方向將擠壓邊墻鑿斷,用ⅡAA料填縫并人工分層錘實,再做垂直縫砂漿墊層,采用M20的砂漿人工鋪設。

5.2 一期面板頂部脫空處理

由于一期面板澆筑完成后,壩體繼續填筑上升,隨著填筑量的加大,一期面板范圍堆石體蠕動引起一期面板混凝土上口與擠壓邊墻脫空,并且造成面板裂縫。

5.2.1 充填灌漿漿材。漿材為32.5級普通硅酸鹽水泥、Ⅱ級粉煤灰、膨潤土等。漿液配合比為:水泥:粉煤灰=1∶2(重量比);水:(水泥+粉煤灰)=1∶1或0.5∶1(重量比);摻加(干料重量)5%的膨潤土。

5.2.2 充填灌漿。在一期面板頂部,將直徑15mm～25mm的注漿管沿面板與擠壓邊墻間盡量往下插深,灌漿管間距3.0m。面板脫空填充灌漿采用無壓自流方法進行。

5.3 噴涂乳化瀝青

擠壓邊墻坡面整修完畢并經監理工程師驗收合格后,用噴射機由上至下噴涂瀝青。

5.4 鋼筋制安

每塊面板的結構鋼筋按設計圖紙現場加工。接頭采用剝肋滾壓直螺紋套筒連接。加工完成的鋼筋按要求套絲檢查、記錄、編號掛牌堆存。安裝鋼筋時在坡面布置架立筋,架立筋為φ25mm螺紋鋼,間排距2.2m×2.4m,插入擠壓邊墻40cm,按總量的50%布置,其余用板凳筋作架立筋。在架立筋上標出鋼筋綁扎的設計位置進行安裝。

5.5 止水片制安

采用自制四級銅止水片成型機在壩面施工平臺壓制成型送至接頭處。垂直縫拐角處L型接頭采用廠家定做,現場人工安裝。銅止水連接采用雙面搭接焊,搭接長度不少于20mm。在高程320.0m處增加安裝底部水平紫銅止水,和兩端垂直縫銅止水焊接連通,沿止水片中線安裝瀝青杉木板隔縫,在混凝土澆筑完后表面安裝面層止水。

5.6 側模制作安裝與就位

側模為鋼木組合結構,主要由[18輕型槽鋼配木模板組成。輕型槽鋼標準長6m,部分為3m,底部漸變段為6cm厚木模板,每副模板長3m。周邊縫模板現場整修加工,側模安裝在垂直縫底止水安裝完成后進行,側模外側采用三角支撐架固定,內側采用鋼筋支撐。

5.7 溜槽鋪設

溜槽采用梯形,每節長2.0m,端部設連接掛勾,在鋼筋網上鋪設并分段固定。溜槽上部采用柔性材料作蓋板,底部鋪上塑料布或絨毛氈使其與鋼筋網隔開。面板分縫寬16m時,對稱布置二道溜槽,8m寬時中間布置一道溜槽。

5.8 混凝土澆筑

混凝土用自卸汽車運至壩面后卸入受料斗內,由受料斗順坡面溜槽輸送入倉,按 30cm～50cm分層布料。倉面中部采用φ100mm的振搗器振搗,靠近側模和止水片的部位,采用φ70mm軟管振搗器振搗,脫模后人工兩次收面。

為了保證混凝土的澆筑質量和施工速度,受料斗及溜槽在卸料前要用同標號砂漿潤滑,保證混凝土輸送的順暢。倉面混凝土坍落度控制在3cm～5cm,出機口坍落度按澆筑部位分別控制在5cm～7cm和 7cm～10cm,初凝時間為 10h～12h。

5.9 混凝土養護

混凝土表面覆蓋粘有塑料膜的絨毛氈保溫被,并灑水養護,達到保溫和保濕的效果。單塊面板澆筑完畢后,在頂部布置一趟花管進行不間斷流水滴滲保濕養護。

5.10 雨季施工措施

在遇大雨時立即停止澆筑,并將倉面遮蓋好,同時做好倉面的排水工作。降雨量較小時,對運輸混凝土的自卸汽車覆蓋防雨布,對倉內兩側銅止水處用棉紗布攔堵流水,在水平方向將噴涂的乳化瀝青鑿斷以利于流水滲入擠壓邊墻墊層內,在保證倉面混凝土無沖刷的情況下繼續澆筑混凝土。

5.11 混凝土面板缺陷修補處理

二期面板施工中發現一期面板R12、R13塊處于趾板變坡處,且為受壓區和受拉區的分界地段,受力狀況復雜,致使面板底部出現脫皮現象,最深處達18cm,局部位置周邊縫中間銅止水已出露。經協商進行如下處理:(1)起殼部位深度超過2cm的范圍內,采用M40預縮砂漿修補,深度小于2cm的部位采用SR柔性填料找平;(2)對周邊縫中間銅止水片和混凝土之間的縫隙進行灌漿處理。預埋φ16mm 灌漿管(鋼管),間距50cm;采用濃水泥漿灌注,水泥為普硅42.5級,灌漿壓力不超過0.2MPa;(3)該部位周邊止水片施工完成后,回填厚度各為3.0m的粉細砂、粘土、任意料。

6 面板混凝土施工管理

6.1 進度安排

二期混凝土面板采用4套滑模施工,澆筑時間為3個月。2005年11月中旬開始施工準備,2006年1月正式澆筑,滑升速度 1.0m/h～1.8m/h,從中向右、左兩邊跳倉分序澆筑。

6.2 質量管理

按照ISO9002質量保證體系的標準,建立健全面板混凝土施工質量保證體系,嚴格執行“三檢制”,對施工過程中的各個環節進行控制,做到上道工序沒驗收簽證不允許進入下道工序施工。

6.2.1 加強原材料的質量控制。用于面板上混凝土施工的原材料,嚴格按設計要求的品種和型號選用,并經試驗檢驗合格報監理工程師批準后使用。

6.2.2 采用聚丙烯腈纖維混凝土。在滿足設計要求各項技術指標的條件下,對水灰比和外加劑進一步優化。

6.2.3 降低擠壓邊墻墊層對面板混凝土的約束。按規范要求對擠壓邊墻坡面進行整理,使坡面無突變錯臺。同時對所有擠壓邊墻層間縫用M10砂漿勾縫,在面板垂直縫處將擠壓邊墻墊層鑿斷,在擠壓邊墻坡面上噴涂3mm厚乳化瀝青隔離層。將一部分架立筋改為板凳筋,并在混凝土澆筑過程中將插入墊層內的架立筋割除,以消除嵌固阻力。

6.2.4 加強對混凝土澆筑過程的質量控制。每塊面板混凝土必須經監理工程師驗收并簽發開倉證后才能澆筑。在澆筑過程中,保證止水處混凝土的密實。在滑模提升時,每次提升距離不得大于50cm。在整個混凝土澆筑過程中有專職質檢人員跟班質量監控。

6.2.5 認真落實面板混凝土的保濕、保溫措施。為了防止面板表面發生溫度裂縫,除在滑模支架上掛一套活動暖棚,還選用表面貼有塑料膜的絨筆氈覆蓋保溫,后期用壩頂固定的花管滴滲保濕養護,并定專人負責檢查和維護。

6.3 安全管理

編制施工安全管理方案,對面板混凝土施工過程中的危險源進行辯識,并制定相應的防范措施;加強對現場的安全防護設施和起重機械的檢查。如安全欄桿、安全繩、安全帶、卷揚機、鋼絲繩、地錨、滑模吊耳、卡環等,以保證其處于安全的工作狀態;嚴格安全獎懲制度,杜絕習慣性違章的發生。